(57)【要約】  本発明は、図１に例示されるような水溶性ポリマーでナノ粒子の複合体を形成することによって、複数のナノ粒子を集積し、かつ、均一性と安定性に優れた水溶性ナノ粒子複合体を形成することを目的とするものであり、本発明によりナノ粒子を生化学的用途で使用することができるようになる。【選択図】図１
2011162366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）で表される繰り返し単位
【化１】
2011162366.tif 000014
（式中、Ｒ1は−ＣＯＯＨ、−ＯＨ又は−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐＲ’（ここで、Ｒ’は−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｃ≡ＣＨ又は−Ｎ３、ｐは１〜３０の整数である。）であり、ｌは１〜１０の整数である。）、
下記式（２）で表される繰り返し単位
【化２】
2011162366.tif 000015
（式中、Ｒ２は−ＳＲ３又は−ＮＨＲ４（ここで、Ｒ３は水素原子又はベンジル基、メトキシベンジル基、Ｎ−（アセチル）アミノメチル基、ｔ−ブチル基、メチルベンジル基、３、４−ジメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、ベンズヒドリル基、アセタミドメチル基、カルボメトキシスルフェニル基、３−ニトロ−２−ピリジンスルフェニル基、エチルカルバモイル基、９−フルオレニルメチル基及びピリジルスルフィド基からなる群から選択されるチオール基の保護基、Ｒ４は水素原子又はｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、フタロイル基、ｐ−トルエンスルホニル基及び２−ニトロベンゼンスルホニル基からなる群から選択されるアミノ基の保護基である。）であって、繰返し単位数ｙ中の−ＳＲ３を含む繰返し単位数ａ及び−ＮＨＲ４を含む繰返し単位数ｂが、ｂ／ａ＋ｂ＝０〜０．６０であり、ｍ、ｎは１〜１０の整数である。）、及び
下記式（３）で表される繰り返し単位
【化３】
2011162366.tif 000016
を含み、式（１）の繰返し単位数ｘ、式（２）の繰返し単位数ｙ及び前記式（３）の繰返し単位数ｚが、ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２０〜０．７０及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０であることを特徴とする、水溶性ポリマー。
【請求項２】
前記ｘ、ｙ及びｚが、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１０〜３５０であることを特徴とする、請求項１に記載の水溶性ポリマー。
【請求項３】
前記式（１）、（２）及び（３）の繰返し単位で構成されるポリマー主鎖の少なくとも一方の末端が、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＨＯ及びビオチニル基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の水溶性ポリマー。
【請求項４】
前記ポリマー主鎖と前記官能基との間に、スペーサーとして−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−（ここで、ｐは１〜１２０の整数である。）を含むことを特徴とする、請求項３に記載の水溶性ポリマー。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性ポリマー及びナノ粒子を含むことを特徴とする、水溶性ナノ粒子複合体。
【請求項６】
前記水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径が１０〜３００ｎｍであることを特徴とする、請求項５に記載の水溶性ナノ粒子複合体。
【請求項７】
前記ナノ粒子が発光性、プラズモン吸収性又は磁性を有することを特徴とする、請求項５又は６に記載の水溶性ナノ粒子複合体。
【請求項８】
前記ナノ粒子が半導体ナノ粒子であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載の水溶性ナノ粒子複合体。
【請求項９】
前記半導体ナノ粒子が、少なくとも周期表第１２族元素及び周期表第１６族元素を含む半導体ナノ粒子、周期表第１１族元素、周期表第１３族元素及び周期表第１６族元素を含む半導体ナノ粒子あるいは周期表第１３族元素及び周期表第１５族元素を含む半導体ナノ粒子であることを特徴とする、請求項８に記載の水溶性ナノ粒子複合体。
【請求項１０】
ナノ粒子及び請求項１〜４のいずれかに記載の水溶性ポリマーを有機系溶媒中で混合することを特徴とする、水溶性ナノ粒子複合体の製造方法。
【請求項１１】
請求項５〜８のいずれかに記載の水溶性ナノ粒子複合体を含有する、試薬。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規水溶性ポリマー及び該水溶性ポリマーとナノ粒子からなる水溶性ナノ粒子複合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁性、発光性又はプラズモン吸収性のいずれかの特性を有するナノ粒子の合成と特性評価に関する研究が活発になされてきた。様々なサイズ、組成、極性及び溶解性、表面状態などを示すナノ粒子が開発されてきているが、中でも、生化学的な応用面から、半導体ナノ粒子や金属ナノ粒子はその独特な光学特性のため注目を浴びている。特に、既存のバイオツールの検出用標識体としては有機蛍光色素などが一般に用いられているが、発光特性、安定性及びコストなどの面において問題があった。そこで最近、高発光かつ高安定性を有する半導体ナノ粒子を検出用標識体として用いる研究が注目されている（特許文献１参照）。【０００３】
ナノ粒子を生化学的な用途で使用するためには、表面親水性や生体適合性が優れ、かつ、ナノ粒子特性が水溶液中でも保持されなければならない。低分子水溶化剤を用いる従来のナノ粒子水溶化法(非特許文献１参照)は、ナノ粒子表面に導入された親水性官能基が外れたり、荷電を有する官能基がナノ粒子表面へ影響を及ぼし、ナノ粒子の水中分散安定性及び光安定性などを低下させたりするなど、様々な問題点が指摘されていた(非特許文献２参照)。また、ナノ粒子をマイクロスフィア、リポソーム、ハイドロゲルなどの中に封入させる方法もあるが、サイズが大きすぎるため、応用展開には制限があった（非特許文献３参照）。【０００４】
前述の課題を解決する手段としては、ポリマーによってナノ粒子を被覆する方法が知られている（特許文献２、３及び非特許文献４、５参照）。例えば、親水性カルボキシル基と疎水性脂溶性化合物からなる側鎖を持つ両親媒性ポリマーを用いて、ナノ粒子の疎水性表面との相互作用で安定に結合し、親水性基はナノ粒子の水溶化と生体分子の導入部位として用いることができる（非特許文献４参照）。一方、疎水性脂溶性化合物に代わって、側鎖にチオール基とアミノ基を導入したビニル系水溶性ポリマーとナノ粒子表面との配位子交換反応によって、ナノ粒子単体を複数のポリマーでコンパクトに被服することで、水中分散安定性及び光安定性などを向上させる例も報告されている（非特許文献５参照）。しかし、何れの場合も、ナノ粒子一個当たりに対し複数のポリマーが会合していることから、複数のナノ粒子とポリマーが均一に複合体化することによって、表面リガンド一個当たりに多数のナノ粒子を集積させ、ナノ粒子の総発光強度などを向上させることは困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ００／０１７６４２号
【特許文献２】特開２００６−２１３５９２号公報
【特許文献３】特表２００８−５４０７２６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｄｕｂｅｒｔｒｅｔ，Ｂ．ｅｔ．ａｌ．，ＳＣＩＥＮＣＥ．２００２，２９８，１７５９−１７６２．
【非特許文献２】Ｙｕ，Ｗ．Ｗ．ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．ＡＭ．ＣＨＥＭ．ＳＯＣ．２００７，１２９，２８７１−２８７９．
【非特許文献３】ＧａＯ，Ｘ．ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ．２００３，１０７，１１５７５−１１５７８．
【非特許文献４】Ａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｒ．Ｅ．ｅｔ．ａｌ．，ＡＣＳ  ＮＡＮＯ．２００８，２，１３４１−１３５２．
【非特許文献５】Ａｎｄｒｅｗ，Ｍ．Ｓ．ｅｔ．ａｌ．，Ｊ．ＡＭ．ＣＨＥＭ．ＳＯＣ．２００８，１３０，１１２７８−１１２７９．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ナノ粒子を生化学的な目的で使用することを可能にする水溶性ナノ粒子複合体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、線状型ポリエチレンイミンに、親水性官能基及びナノ粒子表面との配位子交換反応により結合可能な官能基を付加した水溶性ポリマーによって、複数のナノ粒子を集積し、かつ、均一な粒径を持つ水溶性ナノ粒子複合体が形成できることを見出し、本発明を完成した。【０００９】
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［１１］を提供するものである。【００１０】
［１］下記式（１）で表される繰り返し単位【００１１】
【化１】
2011162366.tif 000003
【００１２】
（式中、Ｒ1は−ＣＯＯＨ、−ＯＨ又は−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐＲ’（ここで、Ｒ’は−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｃ≡ＣＨ又は−Ｎ３、ｐは１〜３０の整数である。）であり、ｌは１〜１０の整数である。）、
下記式（２）で表される繰り返し単位【００１３】
【化２】
2011162366.tif 000004
【００１４】
（式中、Ｒ２は−ＳＲ３又は−ＮＨＲ４（ここで、Ｒ３は水素原子又はベンジル基、メトキシベンジル基、Ｎ−（アセチル）アミノメチル基、ｔ−ブチル基、メチルベンジル基、３、４−ジメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、ベンズヒドリル基、アセタミドメチル基、カルボメトキシスルフェニル基、３−ニトロ−２−ピリジンスルフェニル基、エチルカルバモイル基、９−フルオレニルメチル基及びピリジルスルフィド基からなる群から選択されるチオール基の保護基であり、Ｒ４は水素原子又はｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、フタロイル基、ｐ−トルエンスルホニル基及び２−ニトロベンゼンスルホニル基から選択されるアミノ基の保護基である。）であって、繰返し単位数ｙ中の−ＳＲ３を含む繰返し単位数ａ及び−ＮＨＲ４を含む繰返し単位数ｂが、ｂ／ａ＋ｂ＝０〜０．６０であり、ｍ、ｎは１〜１０の整数である。）、及び
下記式（３）で表される繰り返し単位【００１５】
【化３】
2011162366.tif 000005
【００１６】
を含み、式（１）の繰返し単位数ｘ、式（２）の繰返し単位数ｙ及び前記式（３）の繰返し単位数ｚが、ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２０〜０．７０及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０であることを特徴とする、水溶性ポリマー。【００１７】
［２］前記ｘ、ｙ及びｚが、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１０〜３５０であることを特徴とする、［１］に記載の水溶性ポリマー。【００１８】
［３］前記式（１）、（２）及び（３）の繰返し単位で構成されるポリマー主鎖の少なくとも一方の末端が、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＨＯ及びビオチニル基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を含むことを特徴とする、［１］又は［２］に記載の水溶性ポリマー。【００１９】
［４］前記ポリマー主鎖と前記官能基との間に、スペーサーとして−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−（ここで、ｐは１〜１２０の整数である。）を含むことを特徴とする、［３］に記載の水溶性ポリマー。【００２０】
［５］［１］〜［４］のいずれかに記載の水溶性ポリマー及びナノ粒子を含むことを特徴とする、水溶性ナノ粒子複合体。【００２１】
［６］前記水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径が１０〜３００ｎｍであることを特徴とする、請求項５に記載の水溶性ナノ粒子複合体。【００２２】
［７］前記ナノ粒子が発光性、プラズモン吸収性又は磁性を有することを特徴とする、［５］又は［６］に記載の水溶性ナノ粒子複合体。【００２３】
［８］前記ナノ粒子が金ナノ粒子又は半導体ナノ粒子であることを特徴とする、［５］〜［７］のいずれかに記載の水溶性ナノ粒子複合体。【００２４】
［９］前記半導体ナノ粒子が、少なくとも周期表第１２族元素及び周期表第１６族元素を含む半導体ナノ粒子、周期表第１１族元素、周期表第１３族元素及び周期表第１６族元素を含む半導体ナノ粒子あるいは周期表第１３族元素及び周期表第１５族元素を含む半導体ナノ粒子であることを特徴とする、［８］に記載の水溶性ナノ粒子複合体。【００２５】
［１０］ナノ粒子及び［１］〜［４］のいずれかに記載の水溶性ポリマーを有機系溶媒中で混合することを特徴とする、水溶性ナノ粒子複合体の製造方法。【００２６】
［１１］［５］〜［８］のいずれかに記載の水溶性ナノ粒子複合体を含有する、試薬。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の水溶性ポリマーにより、複数のナノ粒子が集積し、かつ、全体的に揃った粒径を持つ水溶性ナノ粒子複合体の形成が可能となる。また、本発明の水溶性ナノ粒子複合体は水中分散安定性であり、かつ、蛍光安定性などのナノ粒子の特性を長時間にわたって保持する特徴を有することから、生化学的な用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１は、水溶性ナノ粒子複合体の形成スキームである。
【図２】図２は、重合体１の合成中間体のｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ＝９９％）−ＥＩ（ｚ＝１％）の１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図３】図３は、重合体１の合成中間体のｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−［ＳＨ（ａ）−ＮＨ−Ｂｏｃ（ｂ）］（ｙ）−ＥＩ（ｚ）の１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図４】図４は、重合体１のｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−［ＳＨ（ａ）−ＮＨ２（ｂ）］（ｙ）−ＥＩ（ｚ）の１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図５】図５は、重合体４のｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）の１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図６】図６は、重合体６の合成中間体のＢｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ＰＥＩの１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図７】図７は、重合体６の合成中間体のＢｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図８】図８は、重合体６のｍＢｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）の１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図９】図９は、重合体８の合成中間体のＢｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ＰＥＩのＧＰＣダイアグラムの説明図である。
【図１０】図１０は、重合体８の合成中間体のＢｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ＰＥＩの１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの説明図である。
【図１１】図１１は、水溶液中における水溶性ナノ粒子複合体の動的光散乱（ＤＬＳ）測定結果から解析された水溶性ナノ粒子複合体の粒径分布を表すグラフである。
【図１２】図１２は、水溶液中における水溶性ナノ粒子複合体の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。
【図１３】図１３は、水溶液中における水溶性ナノ粒子複合体の発光スペクトルを表すグラフである。
【図１４】図１４は、水溶液中における水溶性ナノ粒子複合体の発光強度の時間安定性を表すグラフである。
【図１５】図１５は、水溶液中における水溶性ナノ粒子複合体の走査透過型電子顕微鏡（（ａ）ＢＦ−ＳＴＥＭ、（ｂ）ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ）写真である。
【図１６】図１６は、水溶液中における水溶性ナノ粒子複合体の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ；（ａ）高さ像、（ｂ）位相像）写真である。
【図１７】図１７は、水溶性ナノ粒子複合体のＤＮＡチップ上での蛍光検出結果とその蛍光強度を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下に、本発明を実施するための好適な形態について説明する。
【００３０】
［水溶性ポリマーの合成］
本発明の水溶性ポリマーは、前記式（１）で表される繰返し単位からなる親水性官能基を有するセグメント、前記式（２）で表される繰返し単位からなるナノ粒子との配位子交換反応により結合可能な官能基（以下、配位子交換反応基、という。）を含むセグメント、及び前記式（３）で表される繰り返し単位からなるセグメントを有することを特徴としている。
【００３１】
前記式（１）で表される繰返し単位からなる親水性官能基を有するセグメントは、生体分子に対し結合能を持つ親水性官能基（Ｒ１）を有する。Ｒ１の具体例としては、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ又は（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐＲ’（ここで、Ｒ’は−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｃ≡ＣＨ又はＮ３、ｐは１〜３０の整数である。）が挙げられるが、好ましくは−ＣＯＯＨ、−ＯＨ又は（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐＲ’（ここで、Ｒ’は−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、ｐは１〜５の整数である。）であり、より好ましくは−ＣＯＯＨである。また、ｌは１〜１０の整数であるが、好ましくは、ｌは２〜４の整数である。
【００３２】
前記式（２）で表される繰返し単位からなる配位子交換反応基（Ｒ２）を含むセグメントは、ナノ粒子の親水性低分子表面と配位子交換反応が可能な−ＳＨ又は−ＮＨ２を含む部位を有する。なお、前記式（２）で表される繰返し単位からなる配位子交換反応基（Ｒ２）を含むセグメントにおける、−ＳＨを含む繰返し単位数ａ及び−ＮＨ２を含む繰返し単位数ｂは、ｂ／ａ＋ｂ＝０〜０．６０であるが、好ましくは０〜０．５１である。また、ｍ、ｎは１〜１０の整数であるが、好ましくは、ｍ、ｎは２〜４の整数である。
【００３３】
前記化学式（３）で表される繰返し単位からなるセグメントは、ポリエチレンイミンで構成されるセグメントである。すなわち、本発明の水溶性ポリマーは、ポリエチレンイミン骨格に、親水性官能基を含むセグメントを構成する置換基と配位子交換反応基を含むセグメントを構成する置換基が付与された構造になっている。
【００３４】
前記各セグメントの構成比は、前記式（１）で表される繰り返し単位数をｘ、前記式（２）で表される繰り返し単位数をｙ、前記式（３）で表される繰り返し単位数をｚとする場合（ｘ、ｙ及びｚは整数）、ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２０〜０．７０及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０であることを特徴とし、好ましくはｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０４〜０．７０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２０〜０．６５及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．６５、より好ましくはｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２０〜０．７０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２０〜０．６０及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．２０、さらに好ましくはｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２７〜０．６６、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２２〜０．５９及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．１８である。ｘ、ｙ、及びｚが本数値範囲を外れてしまうと、水溶性ナノ粒子複合体の複合体化効率が悪くなってしまうため、好ましくない。なお、ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）は、水溶性ポリマーの１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムをもとに計算することができる（実施例参照）。
【００３５】
本発明の水溶性ポリマーの大きさを表すｘ、ｙ及びｚの合計値、すなわち水溶性ポリマーの重合度（ＤＰ）については特に制限はないが、後述の水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径がｘ、ｙ及びｚの合計値によって制御されること、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径が３００ｎｍ以下であるのが好ましいという観点から、好ましくは１０〜３５０の範囲であり、より好ましくは２０〜３２０の範囲である。なお、水溶性ポリマーの重合度（ＤＰ）については、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムにより測定することができる（実施例参照）。
【００３６】
本発明の水溶性ポリマーは、多分散度（ＰＤＩ：重量平均分子量（Ｍｗ）／数平均分子量（Ｍｎ））が１.３以下の線状型ポリエチレンイミンと親水性反応基を含む脂肪酸無水物又は脂肪酸ハライドを反応させて親水性官能基（Ｒ１）のセグメントを導入する工程、及び該線状型ポリエチレンイミンと配位子交換反応基を含む脂肪酸ハライドを反応させて配位子交換反応基（Ｒ２）を導入する工程により得ることができる。線状型ポリエチレンイミンの多分散度（ＰＤＩ）については、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）ダイアグラムにより測定することができる。
【００３７】
前記親水性官能基を導入する工程において、親水性官能基を含む脂肪酸無水物を用いる場合、所望の構造を線状型ポリエチレンイミンに導入することができるものであれば特に限定されないが、例えば、下式（４）で表される直鎖脂肪酸無水物を挙げることができる。
【００３８】
【化４】
2011162366.tif 000006
【００３９】
（式中、Ｒ１及びｌは前記定義と同じ。）。
【００４０】
なお、Ｒ１の一部は反応途中保護されてもよく、例えば、−ＣＯＯＨはメチル・エチルエステル、ベンジルエステル、ｔｅｒｔ−ブチルエステル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル基の何れかで保護され、−ＯＨはメチル基、ベンジル基、ｐ−メトキシベンジル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、メトキシメチル基（ＭＯＭ）、２−テトラヒドロピラニル基（ＴＨＰ）、エトキシエチル基（ＥＥ）、アセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基、トリメチルシリル （ＴＭＳ）、トリエチルシリル（ＴＥＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリル（ＴＢＳ又はＴＢＤＭＳ）、トリイソプロピルシリル （ＴＩＰＳ）、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル（ＴＢＤＰＳ）の何れかで保護されることができる。
【００４１】
また、Ｒ１として−ＣＯＯＨを導入する場合、下式（５）で表される二価カルボン酸の環状無水物、好ましくはコハク酸無水物、グルタル酸無水物又はアジピン酸無水物を使用することができる。
【００４２】
【化５】
2011162366.tif 000007
【００４３】
（式中、ｌは前記定義と同じ。）。
【００４４】
前記親水性官能基を導入する工程において、親水性反応基を含む脂肪酸ハライドを用いる場合、所望の構造を線状型ポリエチレンイミンに導入することができるものであれば特に限定されないが、好適には下式（６）で表される化合物を挙げることができる。
【００４５】
【化６】
2011162366.tif 000008
【００４６】
（式中、Ｒ1及びｌは前記定義と同じ。）。
【００４７】
なお、Ｒ１の一部は前記の通り反応途中に保護されてもよい。
【００４８】
前記配位子交換反応基を導入する工程において、配位子交換反応基を含む脂肪酸ハライドを用いる場合、所望の構造を線状型ポリエチレンイミンに導入することができるものであれば特に限定されないが、下式（７）で表される化合物を好ましく使用することができる。
【００４９】
【化７】
2011162366.tif 000009
【００５０】
（式中、Ｒ２、ｍ及びｎは前記定義と同じ。）。
【００５１】
なお、Ｒ２は反応途中で保護されてもよく、例えば、−ＳＨはベンジル基、メトキシベンジル基、Ｎ−（アセチル）アミノメチル基、ｔ−ブチル基、メチルベンジル基、３、４−ジメチルベンジル基、トリフェニルメチル基、ベンズヒドリル基、アセタミドメチル基、カルボメトキシスルフェニル基、３−ニトロ−２−ピリジンスルフェニル基、エチルカルバモイル基、９−フルオレニルメチル基又はピリジルスルフィド基の何れかで保護され、−ＮＨ２はｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、フタロイル基、ｐ−トルエンスルホニル基又は２−ニトロベンゼンスルホニル基の何れかで保護されてもよい。
【００５２】
特に、前記親水性反応基のＲ１として−ＣＯＯＨを導入する場合、該−ＣＯＯＨと前記配位子交換反応基を含むアミン化合物を反応させる工程により配位子交換反応基を導入することができる。具体的には、下式（８）で表されるアミン化合物、好ましくは、２−メルカプトエチルアミン、３−メルカプトプロピルアミン、４−メルカプトブチルアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、又はブチレンジアミンを−ＣＯＯＨと縮合反応させることにより、導入された親水性反応基の一部を配位子交換反応基とすることができる。
【００５３】
【化８】
2011162366.tif 000010
【００５４】
（式中、Ｒ２及びｎは前記定義と同じ。）。
【００５５】
なお、Ｒ２の一部は前記の通り反応途中で保護されていてもよい。
【００５６】
本発明の水溶性ポリマーにおける各セグメントの構成比、すなわちｘ（前記式（１）で表される繰返し単位数）：ｙ（前記式（２）で表される繰返し単位数）：ｚ（前記式（３）で表される繰返し単位数）は、線状型ポリエチレンイミンの２級アミンに対し、親水性反応基を含む脂肪酸無水物又は脂肪酸ハライド及び配位子交換反応基を含む脂肪酸ハライド又はアミン化合物を所望とする割合に合わせて順次に反応させることによって調節することができる。詳細には、例えば、線状型ポリエチレンイミンの２級アミンに対し、前記化学式（４）で表される親水性官能基を含む直鎖脂肪酸無水物を反応させｘを導入した後、前記化学式（７）で表される配位子交換反応基を含む脂肪酸ハライドを反応させｙを導入することによってｘ：ｙ：ｚの構成比を調節する方法、又は前記化学式（６）で表される親水性官能基を含む脂肪酸ハライドを反応させｘを導入した後、前記化学式（７）で表される配位子交換反応基を含む脂肪酸ハライドを反応させｙを導入することによってｘ：ｙ：ｚの構成比を調節する方法、又は前記化学式（５）で表される二価カルボン酸の環状無水物を反応させｘを導入した後、前記化学式（８）で表される配位子交換反応基を含むアミン化合物を該カルボキシル基と反応させｙを導入することによってｘ：ｙ：ｚの構成比を調節する方法などが挙げられる。
【００５７】
本発明の水溶性ポリマーは、前記式（１）、（２）及び（３）の繰返し単位で構成されるポリマー主鎖の少なくとも一方の末端が、生体分子に対し結合能を有する官能基である、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＨＯ及びビオチニル基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基を含むことが好ましい。ここでいう生体分子としては、ＤＮＡやＲＮＡ等の核酸、タンパク質、ペプチド、糖、脂質、ホルモンなどが挙げられるが、好ましくは核酸又はタンパク質であり、より好ましくは核酸である。
【００５８】
生体分子が核酸の場合、核酸の一部に反応性基を導入し、その反応性基と複合体の表面官能基を反応させることにより核酸への結合が可能となる。例えば、末端アミノ基を有するオリゴヌクレオチドをプライマーとして用いポリメラーゼチェインリアクション（ＰＣＲ）反応を行なうことにより、末端アミノ基を有する二本鎖核酸が作製可能である。この核酸の末端アミノ基と複合体表面に導入したカルボキシル基とを縮合反応させることにより、核酸への複合体の結合が可能となる。また、生体分子がタンパク質の場合、タンパク質中のリジン残基のアミノ基と複合体表面のカルボキシル基と結合させることにより、複合体とタンパク質を結合することが可能となる。さらに、ビオチニル基を有する複合体を用いた場合、アビジン−ビオチン相互作用によりアビジン分子への固定化が可能となる。また、アビジンは１分子に４つ結合部位を持つため、例えば、ビオチニル基を導入した核酸に、まずアビジンを結合させ、さらに、表面にビオチニル基を有する複合体をアビジンの末結合部位に作用させることにより、核酸を複合体で標識することが可能となる。一方、一級アミノ基を有する複合体を用いた場合、ビオチニル基を介せず直接にアビジン分子を複合体表面リガンドとして固定化できるため、ビオチン−アビジン−ビオチンというサンドイッチ構造の染色方法における結合力低下を抑えることが可能となる。
【００５９】
さらに、本発明の水溶性ポリマーは、前記式（１）、（２）及び（３）の繰返し単位で構成されるポリマー主鎖と前記官能基との間に、スペーサーとして−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐ−（ｐは１〜１２０の整数）を含むことが好ましい。本スペーサーは親水性基として複合体の水中分散安定性及び表面に導入される前記官能基の生体分子との結合能を向上させる機能を有すると推測される。
【００６０】
前記式（１）、（２）及び（３）の繰返し単位で構成されるポリマー主鎖の少なくとも一方の末端に前述の官能基又は官能基を有するスペーサーの導入は、オキサゾリン誘導体、カチオン重合開始剤及び求核停止剤を用いて下式（９）で示される線状型ポリオキサゾリンを重合する工程、該線状型ポリオキサゾリン主鎖の少なくとも一方の末端に前述の官能基又は官能基を有するスペーサーを導入する工程、及び側鎖脱保護による線状型ポリエチレンイミンへの変換及び前記式（４）〜（７）の化合物による側鎖変換反応工程によって達成される。
【００６１】
【化９】
2011162366.tif 000011
【００６２】
（式中、Ｉｎはカチオン重合開始剤に由来する残基を表し、ＮＰは求核停止剤に由来する残基を表し、Ｒ３は直鎖もしくは分枝鎖の炭素数１〜２０のアルキル基（好ましくは、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル、オクタデシル、エイコシル、及び１８−メチルノナデカニル）であり、ｑは前記ｘ，ｙ，ｚの合計値（好ましくは１０〜３５０の整数）である。）。
【００６３】
カチオン重合開始剤に由来する残基であるＩｎは、前記式（１）、（２）及び（３）の繰返し単位で構成されるポリマー主鎖の開始末端に前述の官能基又は官能基を有するスペーサーを導入できるカチオン重合開始剤の残基であれば特に限定されない。同様に、求核停止剤に由来する残基であるＮＰは、前記式（１）、（２）及び（３）の繰返し単位で構成されるポリマー主鎖の停止末端に官能基及びスペーサーを提供できる求核停止剤の残基であれば特に限定されない。
【００６４】
また、あらかじめ官能基又は官能基が付加したスペーサーを有するカチオン重合開始剤を使用することにより、前記式（９）で示される線状型ポリオキサゾリンの重合工程と該線状型ポリオキサゾリン主鎖の少なくとも一方の末端に前述の官能基又は官能基を有するスペーサーを導入する工程を一度に実施してもよい。同様に、あらかじめ官能基又は官能基が付加したスペーサーを有する求核停止剤を使用することにより、前記式（９）で示される線状型ポリオキサゾリンの重合工程と該線状型ポリオキサゾリン主鎖の少なくとも一方の末端に官能基又は官能基が付加されたスペーサーを導入する工程を一度に実施してもよい。
【００６５】
前記カチオン重合開始剤としては、一般式：ＴｓＯＲで表される、多種多様なトシラートが挙げられ、Ｒ基に該当する残基としては、限定されるものでないが、例えば、−（ＣＨ２）１−１０Ｒ’（ここで、Ｒ’は−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＨＯ、ビオチニル基である。）又は−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐＲ’（ここで、Ｒ’は−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＨＯ、ビオチニル基、ｐは１〜１２０の整数である。）が具体例として挙げられる。また、Ｒ’の一部は、オキサゾリンのカチオン開環重合に悪影響を及ぼさないよう、重合反応途中保護されてもよく、例えば、−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ及び−ＳＨは前記の通り保護され、−ＣＨＯはジメチルアセタール、環状アセタール、ジチオアセタールの何れかで保護されることができる。
【００６６】
前記求核停止剤としては、前記ＮＰ残基に対応するアニオン活性末端を生じるアニオノイド化合物が挙げられ、限定されるものでないが、例えば、Ｈ２Ｏ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮａＳＨ、ＫＳＨ、ＮＨ３、ＮＨＲ’Ｒ’’（ここで、Ｒ’は水素原子もしくは炭素水１〜１０のアルキル基であり、Ｒ’’は−（ＣＨ２）１−１０Ｒ’’’（ここで、Ｒ’’’は−ＮＨ２、−ＣＯＯＨ、−ＯＨ、−ＳＨ、−ＣＨＯ又はビオチニル基である。）又は−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｐＲ’’’（ここで、Ｒ’’’は前記定義と同じで、ｐは１〜１２０の整数である。）及び下式（１０）で示される環状型２級アミン化合物の誘導体が具体例として挙げられる。なお、Ｒ’’’の一部は前記の通り反応途中に保護されてもよい。
【００６７】
【化１０】
2011162366.tif 000012
【００６８】
（式中、Ｒ’’’は前記定義と同じ。）。
【００６９】
［水溶性ナノ粒子複合体の調製］
ナノ粒子とは、ナノメートルスケールでの寸法を有する物質の微細な粒子であり、産業上の種々の利用において特に有用となる特性、具体的には磁性、発光性又はプラズモン吸収性）を示すナノ粒子が存在することが知られている。前記水溶性ポリマーは、ナノ粒子を水溶性ナノ粒子複合体化するために使用することができる。
【００７０】
水溶性ナノ粒子複合体（以下、単に「複合体」ともいう。）とは、前述のナノ粒子と水溶性ポリマーが安定に会合されることによって形成される複合体であり、該複合体には１つの水溶性ナノ粒子複合体に複数のナノ粒子が集積されることから、ナノ粒子の特性を向上させる効果を有している。具体的には、発光性ナノ粒子を水溶性ナノ粒子複合体とした場合、粒子当たりの発光強度を向上させる効果を有している（図１参照）。ナノ粒子の水溶化のための水溶性ポリマーとして公知のビニル系水溶性ポリマーに比べ、ポリエチレンイミン系骨格を有する本発明の水溶性ポリマーは骨格同士が結晶構造を取りやすい傾向から、複数のナノ粒子を集積化する複合体の形成に有効であると推測される。
【００７１】
水溶性ナノ粒子複合体化されるナノ粒子の平均粒径については、ナノ粒子の量子サイズ効果が現れることを考慮し、１〜１００ｎｍが好ましく、１〜５０ｎｍがより好ましく、生体分子との反応を考慮すると１〜１０ｎｍが更に好ましい。ナノ粒子のサイズは電子顕微鏡による観測により測定することができる。具体的には、透過型電子顕微鏡法（ＴＥＭ）を用いて試料台に存在する個々のナノ粒子を観察して、それらの数平均粒径を求めることによって測定される。
【００７２】
水溶性ナノ粒子複合体化されるナノ粒子としては、金ナノ粒子が好ましく用いられる。金ナノ粒子では、表面に存在する自由電子のプラズモン周波数が紫外〜近赤外域の光電場の周波数域にあるため、光電場と共鳴して激しいプラズモン振動が起こる（局在表面プラズモン共鳴）。金ナノ粒子を水溶性ナノ粒子複合体化することで局在表面プラズモン共鳴が増幅されることが期待されるため、本発明により金ナノ粒子の様々な光応用技術への適用が可能になると考えられる。
【００７３】
また、水溶性ナノ粒子複合体化されるナノ粒子としては、半導体ナノ粒子が好ましく用いられる。半導体ナノ粒子とは、ナノメートルオーダーの半導体からなる粒子で、バンドギャップエネルギーに相当する蛍光を発する。半導体ナノ粒子は無機半導体であるため有機色素と比較し安定であることなど高い蛍光特性を有することが知られている。また、粒子が小さくなるにつれて材料中の電子の状態が変わって、より短い波長の光を吸収したり放出したりする量子サイズ効果という現象により、粒子径を変化させることにより様々な波長の発光を得ることが可能となる。半導体ナノ粒子を水溶性ナノ粒子複合体化することで、粒子あたりの発光強度が増強されるため、本発明により半導体ナノ粒子を蛍光試薬として適用することが可能になる。そして、本発明においては少なくとも周期表第１２族元素と周期表第１６族元素を含むか、又は周期表第１１族元素と周期表第１３族元素と周期表第１６族元素を含むか、又は周期表第１３族元素と周期表第１５族元素を含む半導体ナノ粒子が好ましく用いられる。
【００７４】
水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径は、ナノ粒子の特性を向上させるという観点において１０〜３００ｎｍの範囲が好ましく、３０〜３００ｎｍの範囲がより好ましい。水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径は水溶性ポリマーの重合度（ＤＰ）によって制御することができる。なお、本発明で定義する水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径は、動的光散乱（ＤＬＳ）法により測定されるものであり、具体的には、水溶性ナノ粒子複合体分散液の光散乱強度分布及び拡散係数を測定後、ヒストグラム法（中でも、ＣＵＭＵＬＡＮＴ法）によって水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径及び粒径分布を解析・算出する方法である。
【００７５】
本発明の水溶性ナノ粒子複合体の調製方法の具体的手順としては、以下の２つの方法が挙げられる。
【００７６】
先ず、有機溶媒にナノ粒子が分散したナノ粒子分散液を用意する。この際の有機溶媒としては、ピリジン、へキサン、シクロへキサン、メチレンクロリド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシドが挙げられるが、クロロホルムが好ましく用いられる。続いて、ナノ粒子水溶液を準備する。ナノ粒子分散液に低分子水溶化剤を添加し、室温下で１〜１２時間攪拌する。低分子水溶化剤としてはメルカプトプロピオン酸（ＭＰＡ）、メルカプトエタンスルホン酸（ＭＥＳ）が挙げられるが、メルカプトプロピオン酸（ＭＰＡ）が好ましく用いられる。攪拌後、トリス緩衝液を用いてナノ粒子を水層に抽出した後、アセトン再沈、遠心分離、Ｍｉｌｌｉ−Ｑ水に再分散の精製操作を繰り返すことで、ナノ粒子水溶液を得る。なお、ナノ粒子が金ナノ粒子である場合、市販品のクエン酸還元金ナノ粒子水溶液を用いてもよい。続いて、水系溶媒に水溶性ポリマーを溶解させた水溶性ポリマー溶液を準備する。水系溶媒としては、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、ホウ酸緩衝液、トリス緩衝液、Ｍｉｌｌｉ−Ｑ水が挙げられるが、トリス緩衝液、Ｍｉｌｌｉ−Ｑ水が好ましく用いられる。また、水溶性ポリマーを溶解させる水系溶媒としては塩基性であることが好ましく、具体的には、水酸化バリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、炭酸ナトリウム又は炭酸水素ナトリウムで水系溶媒のｐＨをｐＨ１０に調整したものが好ましく用いられる。得られたナノ粒子水溶液と水溶性ポリマー溶液の混合液を、室温下で１〜１２時間攪拌により混合する。混合によりナノ粒子表面の低分子水溶化剤と水溶性ポリマーとの間で配位子交換反応が起こり、混合液中で複数のナノ粒子と水溶性ポリマーが複合化された水溶性ナノ粒子複合体が得られる。混合液中に得られた水溶性ナノ粒子複合体は、水透析と限外濾過によってフリーの水溶性ポリマーやナノ粒子を取り除くことにより回収される。
【００７７】
もう一つの調製方法として、有機溶媒中に分散させた水溶性ポリマーを同様の有機溶媒中に分散してある半導体ナノ粒子と直接反応させることで、複合体を形成することができる。先ず、有機溶媒に分散したナノ粒子及び水溶性ポリマー分散液をそれぞれ用意する。この際の有機溶媒としては、ピリジン、へキサン、シクロへキサン、メチレンクロリド、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシドが挙げられるが、クロロホルムが好ましく用いられる。このナノ粒子分散液と水溶性ポリマー分散液の混合液を、室温下で１〜２４時間攪拌により混合する。混合によりナノ粒子表面の疎水性修飾剤と水溶性ポリマーとの間で配位子交換反応が起こる。続いて、この混合液を透析膜に注入し、混合液に用いた有機溶媒と水との両方に親和性を持つ溶媒を外液として用い、溶媒置換を行う。この際の溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、２−プロパノールが挙げられるが、メタノールが好ましく用いられる。次いで、水を外液として用い、水溶液への溶媒置換を再度行うことで、複数のナノ粒子と水溶性ポリマーが複合化された水溶性ナノ粒子複合体が得られる。水溶液中に形成された水溶性ナノ粒子複合体は、限外濾過によってフリーの水溶性ポリマーやナノ粒子を取り除くことにより回収される。
【００７８】
前記いずれかの調製方法によって得られた水溶性ナノ粒子複合体の形成有無、形態及び集積されたナノ粒子の有無などについては、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査透過型電子顕微鏡（ＢＦ−ＳＴＥＭ、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ）又は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）測定によって確認することができる。
【００７９】
［試薬］
前記水溶性ナノ粒子複合体は物質間の相互作用を検出する様々な技術（以下、「センシング技術」という。）における検出試薬として適用可能であり、体内に存在する、又は体内で生成される極微量の生体分子を高感度に検出するための試薬として好ましく使用することができるため、人の健康状態の診断・予測、創薬、その他の分野において、広範囲に活用することができる。センシング技術の検出対象となる生体分子としては、前述の通りゲノムＤＮＡ、ＲＮＡなどの核酸、タンパク質、ペプチド、糖、脂質、ホルモンなどが挙げられる。
【００８０】
具体的には、生体内の核酸を検出する場合、該核酸検出のためのツールとして多数のプローブ核酸を基材に固定したＤＮＡチップが知られているが、生体内から抽出して前記水溶性ナノ粒子複合体で標識化した核酸又はその複製物を基材上のプローブ核酸とハイブリダイゼーションさせ、前記水溶性ナノ粒子複合体由来の基材上のシグナルを検出することで、生体内の核酸の有無を検出することができる。あるいは、生体内の核酸又はその複製物を非標識のまま基材上のプローブ核酸とハイブリダイゼーションさせた後に化学反応などで核酸に前記水溶性ナノ粒子複合体結合させることにより、前記水溶性ナノ粒子複合体由来の基材上のシグナルを検出することができる。
【００８１】
また、生体内のタンパク質を検出する場合も、前記核酸の検出方法と同様の手法で該タンパク質と基材上に固定化されたタンパク質又は核酸との相互作用を利用することにより生体内のタンパク質の有無を検出することができる。
【実施例】
【００８２】
以下、実施例に沿って本発明の特徴を更に具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。また、実施例で用いられる各種化合物については試薬として販売されているものを使用した。【００８３】
実施例１  水溶性ポリマーの合成１
（重合体１）
乾燥アルゴン雰囲気下、アセトニトリル（３０ｍＬ）の溶媒中、開始剤のメチルパラトシラート（４ｍｍｏｌ、０．６ｍＬ）とモノマーの２−エチル−２−オキサゾリン（ＥｔＯｘ）（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）を加え、カチオン開環重合を行った。恒温槽５０℃で７日間反応させた後、室温に冷却し、１Ｍ  水酸化ナトリウム・メタノール混合溶媒によって停止反応を行った（停止末端に水酸基（−ＯＨ）導入）。水透析により精製後、減圧乾燥にて７ｇの重合体を回収した。得られたポリ(２−エチル−２−オキサゾリン)（ＰＥｔＯｘ）の重合度と多分散度は、それぞれ１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムとＧＰＣダイアグラムにより確認した（重合度（ＤＰ）＝２２、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）。【００８４】
側鎖分解反応によって線状型ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）を得るため、ＰＥｔＯｘ（３ｇ）を３７％塩酸（３０ｍＬ）と水（２４ｍＬ）の混合溶媒に溶解させ、約１１０℃で２４時間還流させた。反応溶液が完全に透明になるまで水酸化ナトリウムペレットを投入しながら、ｐＨ９〜１０に調整した後、水透析、凍結乾燥にて１．２ｇのＰＥＩを回収した。得られた重合体について１Ｈ−ＮＭＲで測定した結果、ＰＥｔＯｘの骨格及び側鎖の水素由来のピークは全て消えており、ＰＥＩ骨格のエチレンイミン（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）のメチレン水素由来のピークが３．２〜３．４ｐｐｍ付近に存在することから、側鎖分解反応が定量的に行われたことを確認した。【００８５】
次いで、ＰＥＩ（０．５３ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）の水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）混合溶媒中に無水コハク酸（１４．０ｍｍｏｌ、１．４ｇ）、ピリジン（０．５ｍＬ）を入れて、室温で攪拌しながら１２時間反応させた後、エタノール透析、水透析を順次に行った。透析後に凍結乾燥にて側鎖にカルボキシル基が導入されたｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（１．１ｇ）を得た。得られたポリマーの各構成成分は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムのエチレンイミン骨格（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）のメチレン水素（１，２）、側鎖のカルボキシル基のメチレン水素（３）からそれぞれ帰属できた（図２、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムから側鎖のカルボキシル基の導入率は９９％）。【００８６】
その後、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩ（５０ｍｇ）の水溶液（１ｍＬ）に、Ｎ−Ｂｏｃ−エチレンジアミン（０．１１７ｍｍｏｌ、１８．７ｍｇ）、システアミン（０．１１７ｍｍｏｌ、９ｍｇ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（ＥＤＡＣ）（０．４ｍｍｏｌ、７７ｍｇ）を投入し、室温で１２時間反応させた後、水透析、凍結乾燥にてポリマー７０ｍｇを回収した。得られたポリマーの各構成成分は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムのエチレンイミン骨格（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）のメチレン水素（１，２）、側鎖のメチレン水素（３，４，５，６，７，８，９，１０）、及びＮ−Ｂｏｃ保護基のメチル水素（１１）からそれぞれ帰属できた（図３）。【００８７】
次いで、得られたポリマー（７０ｍｇ）にトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）２ｍＬを投入し、Ｎ−Ｂｏｃ保護基の脱保護反応を行った結果、Ｎ−Ｂｏｃ保護基のメチル水素に由来するピーク（図３の１１）が消えたことを確認した（図４）。ポリマー骨格及び各セグメントの組成比を、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分比により計算したところ、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−［ＳＨ（ａ）−ＮＨ２（ｂ）］（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．４０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．５９［ａ＝０．３４、ｂ＝０．２５］及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１）であることを確認した（図４、収量：４０ｍｇ、重合体１）。【００８８】
実施例２  水溶性ポリマーの合成２
実施例１で得られた水溶性ポリマーとセグメント構成比が異なるものについて、実施例１と同様の合成操作を行った。得られた水溶性ポリマーの組成は以下に示す通りであった。【００８９】
（重合体２）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３６ｍＬ）、メチルパラトシラート（０．３ｍｍｏｌ、０．０４５ｍＬ）、ＥｔＯｘ（９６ｍｍｏｌ、９．７ｍＬ）、収量：７ｇ、重合度（ＤＰ）＝３０２、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．０３８ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）、水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）、無水コハク酸（１３．８ｍｍｏｌ、１．３８ｇ）、ピリジン（０．５ｍＬ）、収量：１．６ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＳＨ−ＮＨ２−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（１５０ｍｇ）、水（２ｍＬ）、Ｎ−Ｂｏｃ−エチレンジアミン（０．３ｍｍｏｌ、４８．３ｍｇ）、システアミン（０．３ｍｍｏｌ、２３．３ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．７６ｍｍｏｌ、１４５．７ｍｇ）。ＴＦＡによる脱保護反応後、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメント構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−［ＳＨ（ａ）−ＮＨ２（ｂ）］（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．４０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．５８［ａ＝０．３０、ｂ＝０．２８］及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０２）であった（収量：１６０ｍｇ、重合体２）。【００９０】
（重合体３）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（２ｍｍｏｌ、０．３ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：８ｇ、重合度（ＤＰ）＝４３、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．０８）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．１ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．２６ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）、水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）、無水コハク酸（８．９ｍｍｏｌ、８９０ｍｇ）、ピリジン（０．３ｍＬ）、収量：１．３ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＳＨ−ＮＨ２−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（１００ｍｇ）、水（２ｍＬ）、Ｎ−Ｂｏｃ−エチレンジアミン（０．２７ｍｍｏｌ、４２．６ｍｇ）、システアミン（０．２７ｍｍｏｌ、２０．５ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．６７ｍｍｏｌ、１２７．５ｍｇ）。ＴＦＡによる脱保護反応後、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−［ＳＨ（ａ）−ＮＨ２（ｂ）］（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２７、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．５５［ａ＝０．２７、ｂ＝０．２８］及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１８）であった（収量：１４０ｍｇ、重合体３）。【００９１】
（重合体４）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（２ｍｍｏｌ、０．３ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：８ｇ、重合度（ＤＰ）＝４３、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．０８）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．１ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．２６ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）、水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）、無水コハク酸（８．９ｍｍｏｌ、８９０ｍｇ）、ピリジン（０．３ｍＬ）、収量：１．３ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＳＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（２５ｍｇ）、水（１ｍＬ）、システアミン（０．０９７ｍｍｏｌ、７．５ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．０９７８ｍｍｏｌ、１８．７５ｍｇ）。１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．５０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．３２、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１８）であった（図５、収量：３０ｍｇ、重合体４）。【００９２】
（重合体５）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（１ｍｍｏｌ、０．１５ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：８ｇ、重合度（ＤＰ）＝９３、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．０２５ｍｍｏｌ、１００ｍｇ）、水（２ｍＬ）／アセトニトリル（１ｍＬ）、無水コハク酸（２．１ｍｍｏｌ、２１０ｍｇ）、ピリジン（０．３ｍＬ）、収量：２８０ｍｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＳＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（４０ｍｇ）、水（１ｍＬ）、システアミン（０．０９７ｍｍｏｌ、７．５ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．０９７８ｍｍｏｌ、１８．７５ｍｇ）。１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．６６、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２２、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１２）であった（収量：４５ｍｇ、重合体５）。【００９３】
実施例３  水溶性ポリマーの合成３
実施例１及び２で得られた水溶性ポリマーと側鎖改質反応は同様であるが、水溶性ポリマーの停止末端にビオチンリガンドを導入した重合体については、以下のような合成操作を行った。【００９４】
（重合体６）
乾燥アルゴン雰囲気下、アセトニトリル（３０ｍＬ）の溶媒中、メチルパラトシラート（１ｍｍｏｌ、０．１５ｍＬ）とＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）を加え、カチオン開環重合を行った。恒温槽５０℃で７日間反応させた後、室温に冷却し、停止剤として４−（Ｎ−Ｂｏｃ−アミノ）ピペリジン（５ｍｍｏｌ、１ｇ）を投入した後、恒温槽５０℃で１日間停止反応を行った。水透析により精製後、減圧乾燥にて８ｇの重合体を回収した。得られた重合体（ＰＥｔＯｘ）の重合度及び停止末端へのＮ−Ｂｏｃ−アミノ基の導入率は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムにより確認された（重合度（ＤＰ）＝９３、導入率＝８６％）。【００９５】
停止末端Ｂｏｃの脱保護反応によって、一級アミノ基（−ＮＨ２）を導入すると同時に、側鎖分解反応によって線状型ＰＥＩを得るため、ＰＥｔＯｘ（３ｇ）を３７％塩酸（３０ｍＬ）と水（２４ｍＬ）の混合溶媒に溶解させ、約１１０℃で２４時間還流させた。反応溶液が完全に透明になるまで水酸化ナトリウムペレットを投入しながら、ｐＨ９〜１０に調整した後、水透析、凍結乾燥にて１．２ｇの重合体を回収した。得られた重合体の１Ｈ−ＮＭＲ測定を行ったところ、ＰＥｔＯｘの骨格及び側鎖の水素由来のピークは全て消えており、ＰＥＩ骨格のエチレンイミン（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）のメチレン水素由来のピークが３．２〜３．４ｐｐｍ付近に存在することやＰＥｔＯｘ停止末端のＮ−Ｂｏｃ保護基のメチル水素に由来するピークが消えたことを確認した。【００９６】
次いで、停止末端に一級アミノ基を持つＰＥＩ（０．０２３ｍｍｏｌ、１００ｍｇ）の水（１ｍＬ）／ＤＭＳＯ（２ｍＬ）混合溶媒中に、ＮＨＳ−ＰＥＧ４−Ｂｉｏｔｉｎ（０．０２３ｍｍｏｌ、１３．５ｍｇ）を入れて、室温で攪拌しながら２４時間反応させた後、エタノール透析、水透析を順次に行った。透析後に凍結乾燥にて、停止末端にＰＥＧ４スペーサーを介するＢｉｏｔｉｎを導入したＢｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ＰＥＩ（収量：８２．５ｍｇ）を回収した。得られたポリマーの末端ビオチン導入率は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムのエチレンイミン骨格（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）のメチレン水素（ａ）とエチレンオキシド骨格（−（ＯＣＨ２ＣＨ２）１−４−）のメチレン水素から算出できた（図６、ビオチンの導入率は６０％）。【００９７】
その後、Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ＰＥＩ（８２．５ｍｇ）の水（２ｍＬ）／アセトニトリル（１ｍＬ）混合溶媒中に無水コハク酸（１０．０ｍｍｏｌ、１ｇ）、ピリジン（１ｍＬ）を入れて、室温で攪拌しながら１２時間反応させた後、エタノール透析、水透析を順次に行った。透析後に凍結乾燥にて側鎖にカルボキシル基が導入されたＢｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩ（１２６．２ｍｇ）を得た。得られたポリマーの各構成成分は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムのエチレンイミン骨格（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）のメチレン水素（１，２）、側鎖のカルボキシル基のメチレン水素（３）からそれぞれ帰属できた（図７、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムから側鎖のカルボキシル基の導入率は９９％）。【００９８】
最後に、Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩ（５０ｍｇ）の水溶液（０．５ｍＬ）に、システアミン（０．１６５ｍｍｏｌ、１２．７ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．１６５ｍｍｏｌ、３１．６ｍｇ）を投入し、室温で１２時間反応させた後、水透析、凍結乾燥にてポリマー５５ｍｇを回収した。１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ４−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．４４、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．４４、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１２）であることを確認した（図８、重合体６）。【００９９】
（重合体７）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（１ｍｍｏｌ、０．１５ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、４−（Ｎ−Ｂｏｃ−アミノ）ピペリジン（５ｍｍｏｌ、１ｇ）、収量：８ｇ、重合度（ＤＰ）＝９３、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ１１３−ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：停止末端に一級アミノ基を持つＰＥＩ（０．０３ｍｍｏｌ、１２０ｍｇ）、水（２ｍＬ）、ＮＨＳ−ＰＥＧ１１３−Ｂｉｏｔｉｎ（０．０２ｍｍｏｌ、１００ｍｇ）、収量：２００ｍｇ
［Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ１１３−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ１１３−ＰＥＩ（２００ｍｇ）、水（２ｍＬ）／アセトニトリル（１ｍＬ）、無水コハク酸（２．５ｍｍｏｌ、２５０ｍｇ）、ピリジン（０．４ｍＬ）、収量：４００ｍｇ
［Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ１１３−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＳＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ１１３−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩ（１００ｍｇ）、水（１ｍＬ）、システアミン（０．７ｍｍｏｌ、５４ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．７ｍｍｏｌ、１３４ｍｇ）。１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメント構成比は、Ｂｉｏｔｉｎ−ＰＥＧ１１３−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．５５、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．４３、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０２）であった（収量：１４５ｍｇ、重合体７）。【０１００】
実施例４  水溶性ポリマーの合成４
実施例１及び２で得られた水溶性ポリマーと側鎖改質反応は同様であるが、水溶性ポリマーの停止末端に一級アミノ基（複合体表面リガンドと結合可能な官能基）を導入した重合体については、以下のような合成操作を行った。【０１０１】
（重合体８）
乾燥アルゴン雰囲気下、アセトニトリル（５０ｍＬ）の溶媒中、メチルパラトシラート（８ｍｍｏｌ、１．２ｍＬ）とＥｔＯｘ（１７６．８ｍｍｏｌ、１７．８４ｍＬ）を加え、カチオン開環重合を行った。恒温槽４９℃で５日間反応させた後、室温に冷却し、停止剤として４−（Ｎ−Ｂｏｃ−アミノ）ピペリジン（１６ｍｍｏｌ、３．２ｇ）を投入した後、恒温槽４９℃で２日間停止反応を行った。水透析により精製後、減圧乾燥にて７ｇの重合体を回収した。得られた重合体（ＰＥｔＯｘ）の重合度及び停止末端へのＮ−Ｂｏｃ−アミノ基の導入率は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムにより確認された（重合度（ＤＰ）＝２４、導入率＝１００％）。【０１０２】
停止末端Ｂｏｃの脱保護反応によって、一級アミノ基（−ＮＨ２）を導入すると同時に、側鎖分解反応によって線状型ＰＥＩを得るため、ＰＥｔＯｘ（７ｇ）を３７％塩酸（７０ｍＬ）と水（５６ｍＬ）の混合溶媒に溶解させ、約１１０℃で２４時間還流させた。反応溶液が完全に透明になるまでＮａＯＨペレットを投入しながら、ｐＨ９〜１０に調整した後、水透析、凍結乾燥にて２．５ｇの重合体を回収した。得られた重合体の１Ｈ−ＮＭＲ測定を行ったところ、ＰＥｔＯｘの骨格及び側鎖の水素由来のピークは全て消えており、ＰＥＩ骨格のエチレンイミン（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）のメチレン水素由来のピークが３．２〜３．４ｐｐｍ付近に存在することやＰＥｔＯｘ停止末端のＮ−Ｂｏｃ保護基のメチル水素に由来するピークが消えたことを確認した。【０１０３】
次いで、停止末端に一級アミノ基を持つＰＥＩ（０．２ｍｍｏｌ、２２６．８ｍｇ）を超純水（３ｍＬ）に溶解させた。また、両末端にＢｏｃ保護された一級アミノ基及び活性エステル基をあわせ持つポリエチレングリコール（Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ＮＨＳ）（日本油脂製、ＢＯ−０５０ＴＳ、ＭＷ＝４６７０）（０．２ｍｍｏｌ、１ｇ）を超純水（４ｍＬ）に入れて溶解させた。次いで、両方のポリマー水溶液を混合させ、室温で攪拌しながら４８時間反応させた後、水透析及びイオン交換クロマトグラフィー精製を順次に行った。その後、凍結乾燥にて停止末端にＰＥＧ１０６スペーサーを介する保護された一級アミノ基を導入したＢｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ＰＥＩ（収量：５００ｍｇ）を回収した。得られたポリマーの合成結果は、水系ＧＰＣ（東ソー株式会社製の高速ＧＰＣシステム“ＨＬＣ−８３２０ＧＰＣ  ＥｃｏＳＥＣ”、ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ３０００ＰＷＸＬ−ＣＰ、ＴＳＫ  ｇｕａｒｄ  ｃｏｌｕｍｎ）測定によって確認された（図９）。【０１０４】
その後、Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ＰＥＩ（６５０ｍｇ）の水溶液（８ｍＬ）中に無水コハク酸（８０７ｍｇ）のアセト二トリル（６ｍＬ）溶液とピリジン（０．４２５ｍＬ）を入れて、室温で攪拌しながら２４時間反応させた後、エタノール透析、水透析を順次に行った。透析後に凍結乾燥にて側鎖にカルボキシル基が導入されたＢｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩ（７３０ｍｇ）を得た。得られたポリマーの各構成成分は、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムのエチレンイミン骨格（−ＮＨＣＨ２ＣＨ２−）とエチレングリコール骨格（−ＯＣＨ２ＣＨ２−）に由来するメチレン水素（１，２）、エチレンイミン側鎖のカルボキシル基に由来するメチレン水素（４）及びＢｏｃ保護基に由来するメチル水素(３)からそれぞれ帰属できた（図１０、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムから側鎖のカルボキシル基の導入率は６７％）。【０１０５】
次に、Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩ（２００ｍｇ）の０．１ＭＮａＨＣＯ３の緩衝液（ｐＨ８．４）（２０ｍＬ）に、ピリジルジスルフィドシステアミン塩酸塩（ＣＡＳＳＰｙ）（１．４４４ｇ）／０．１Ｍ  ＮａＨＣＯ３の緩衝液（ｐＨ８．４）（１０ｍＬ）、ＥＤＡＣ（１．２４３ｇ）／０．１Ｍ  ＮａＨＣＯ３の緩衝液（ｐＨ８．４）（１０ｍＬ）を投入し、室温で１２時間反応させた後、限外濾過、凍結乾燥にてポリマー２５７．４ｍｇを回収した。また、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）脱保護反応によって、ＰＥＧ１０６末端Ｂｏｃ−ＮＨ−から一級アミノ基（−ＮＨ２）の導入に成功し、かつ、ポリマー側鎖の保護ＳＨ基数に対して、３倍量の還元剤（ジチオトレイトール、ＤＴＴ）を水中で反応させることによって、定量的に脱保護できたことを確認した。１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ１０６−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０４、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．６３、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．３３）であることを確認した（重合体８）。【０１０６】
（重合体９）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（５０ｍＬ）、メチルパラトシラート（８ｍｍｏｌ、１．２ｍＬ）、ＥｔＯｘ（１７６．８ｍｍｏｌ、１７．８４ｍＬ）、４−（Ｎ−Ｂｏｃ−アミノ）ピペリジン（１６ｍｍｏｌ、３．２ｇ）、収量：７ｇ、重合度（ＤＰ）＝２４）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（７ｇ）、３７％塩酸（７０ｍＬ）／水（５６ｍＬ）、収量：２．５ｇ
［Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ５１−ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：停止末端に一級アミノ基を持つＰＥＩ（０．４４ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）／水（４ｍＬ）、Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ５１−ＮＨＳ（０．４４ｍｍｏｌ、１ｇ）／水（４ｍＬ）、収量：１．０２４ｇ
［Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ５１−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ５１−ＰＥＩ（４１０ｍｇ）／水（２ｍＬ）、無水コハク酸（８６４．６ｍｇ）／アセトニトリル（５ｍＬ）、ピリジン（０．２２８ｍＬ）、収量：４８０ｍｇ
［Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ５１−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＳＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ５１−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩ（２００ｍｇ）、水（３ｍＬ）、システアミン（２３１．５ｍｇ）、ＥＤＡＣ（５７５．１３ｍｇ）。１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメント構成比は、Ｂｏｃ−ＮＨ−ＰＥＧ５１−ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１１、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２４、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．６５）であった（収量：２７５ｍｇ、重合体９）。【０１０７】
実施例５  水溶性ポリマーの合成５
実施例１及び２で行った側鎖改質反応と同様であるが、その他のポリマー組成については、以下のような合成操作を行った。【０１０８】
（重合体１０）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（１ｍｍｏｌ、０．１５ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：８ｇ、重合度（ＤＰ）＝９３、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）（収量：１．２ｇ、重合体１０）。【０１０９】
（重合体１１）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３６ｍＬ）、メチルパラトシラート（０．３ｍｍｏｌ、０．０４５ｍＬ）、ＥｔＯｘ（９６ｍｍｏｌ、９．７ｍＬ）、収量：７ｇ、重合度（ＤＰ）＝３０２、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．０３８ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）、水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）、無水コハク酸（１３．８ｍｍｏｌ、１．３８ｇ）、ピリジン（０．５ｍＬ）、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメント構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．９８及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０２）であった（収量：１．６ｇ、重合体１１）。【０１１０】
（重合体１２）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（２ｍｍｏｌ、０．３ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：８ｇ、重合度（ＤＰ）＝４３、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．０８）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．１ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．２６ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）、水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）、無水コハク酸（８．９ｍｍｏｌ、８９０ｍｇ）、ピリジン（０．３ｍＬ）、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．８２、ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．１８）であった（収量：１．３ｇ、重合体１２）。【０１１１】
（重合体１３）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（４ｍｍｏｌ、０．６ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：７ｇ、重合度（ＤＰ）＝２２、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．５３ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）、水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）、無水コハク酸（１４．０ｍｍｏｌ、１．４ｇ）、ピリジン（０．５ｍＬ）、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメント構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．９９及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１）であった（収量：１．１ｇ、重合体１３）。【０１１２】
（重合体１４）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（１ｍｍｏｌ、０．１５ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、４−（Ｎ−Ｂｏｃ−アミノ）ピペリジン（５ｍｍｏｌ、１ｇ）、収量：８ｇ、重合度（ＤＰ）＝９３、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ/Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＮＨ２−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（１００ｍｇ）、水（２ｍＬ）、Ｎ−Ｂｏｃ−エチレンジアミン（１．０８ｍｍｏｌ、１７０．４ｍｇ）、ＥＤＡＣ（１．３４ｍｍｏｌ、２５５ｍｇ）。ＴＦＡによる脱保護反応後、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＮＨ２（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．９８及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０２）であった（収量：１９０ｍｇ、重合体１４）。【０１１３】
（重合体１５）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（４ｍｍｏｌ、０．６ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：７ｇ、重合度（ＤＰ）＝２２、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＳＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（５０ｍｇ）、水（１ｍＬ）、システアミン（０．４６８ｍｍｏｌ、３６ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．８ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）。１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＳＨ（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．９９及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１）であった（収量：７０ｍｇ、重合体１５）。【０１１４】
（重合体１６）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３０ｍＬ）、メチルパラトシラート（４ｍｍｏｌ、０．６ｍＬ）、ＥｔＯｘ（８８．４ｍｍｏｌ、８．９２ｍＬ）、収量：７ｇ、重合度（ＤＰ）＝２２、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＮＨ２−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（５０ｍｇ）、水（１ｍＬ）、Ｎ−Ｂｏｃ−エチレンジアミン（０．４６８ｍｍｏｌ、７４．８ｍｇ）、ＥＤＡＣ（０．８ｍｍｏｌ、１５４ｍｇ）。ＴＦＡによる脱保護反応後、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメントの構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＮＨ２（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．９９及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１）であった（収量：１００ｍｇ、重合体１６）。【０１１５】
（重合体１７）
［ＰＥｔＯｘの合成条件及び結果］
仕込み量：アセトニトリル（３６ｍＬ）、メチルパラトシラート（０．３ｍｍｏｌ、０．０４５ｍＬ）、ＥｔＯｘ（９６ｍｍｏｌ、９．７ｍＬ）、収量：７ｇ、重合度（ＤＰ）＝３０２、多分散度（ＰＤＩ：Ｍｗ／Ｍｎ）＝１．１）
［ＰＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥｔＯｘ（３ｇ）、３７％塩酸（３０ｍＬ）／水（２４ｍＬ）、収量：１．２ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ＰＥＩ（０．０３８ｍｍｏｌ、５００ｍｇ）、水（２．５ｍＬ）／アセトニトリル（２．５ｍＬ）、無水コハク酸（１３．８ｍｍｏｌ、１．３８ｇ）、ピリジン（０．５ｍＬ）、収量：１．６ｇ
［ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ−ＮＨ２−ＥＩの合成条件及び結果］
仕込み量：ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（１５０ｍｇ）、水（２ｍＬ）、Ｎ−Ｂｏｃ−エチレンジアミン（１．２ｍｍｏｌ、１９３．２ｍｇ）、ＥＤＡＣ（１．５２ｍｍｏｌ、２９１．４ｍｇ）。ＴＦＡによる脱保護反応後、１Ｈ−ＮＭＲスペクトラムの積分値比により計算した水溶性ポリマーの各セグメント構成比は、ｍＰＥＩ−ＣＯＯＨ（ｘ）−ＮＨ２（ｙ）−ＥＩ（ｚ）（ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．９８及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０２）であった（収量：２５０ｍｇ、重合体１７）。【０１１６】
実施例６  水溶性ナノ粒子複合体の調製
（半導体ナノ粒子の調製）
Ｚｎ（ＮＯ３）２、Ｉｎ（ＮＯ３）３、ＡｇＮＯ３を（１−２ｘ）：ｘ：ｘの割合（ここで合成したのはｘ＝０．２）で含む水溶液（金属イオン濃度０．１ｍｏｌ・ｄｍ３）に、０．１ｍｏｌ・ｄｍ−３のＮ，Ｎ−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム水溶液を添加することにより、ジエチルジチオカルバミド酸塩（Ｚｎ（１−２ｘ）ＩｎｘＡｇｘ（Ｓ２ＣＮ（Ｃ２Ｈ５）２）２、以下、原料錯体とする）の沈殿を得た。得られた錯体は、水で洗浄し、更にメタノールで洗浄した後に減圧乾燥し、粉末とした。この粉末５０ｍｇとマグネチックスターラーバーを試験管に入れてセプタムキャップで封をし、内部をアルゴンガス置換した。続いて、オイルバスを用い、攪拌しながら１８０℃で３分間加熱することにより、錯体を熱分解させた。室温まで冷却し、アルキルアミンとしてアルゴン雰囲気下にてオレイルアミン３ｍＬを添加した後、再びオイルバスを用い、攪拌しながら１８０℃で３分間加熱した。室温まで冷却した後、遠心分離により上澄みを回収した。この上澄みは、オレイルアミンで修飾された半導体ナノ粒子がオレイルアミン自身を溶媒として分散している状態と考えられる。ここに等量のメタノールを加えて半導体ナノ粒子を沈殿させ、遠心分離により余剰のオレイルアミンを除去する操作を３回繰り返した。得られた固形物をクロロホルムに分散させ、オレイルアミン修飾半導体ナノ粒子（ＺｎＡｇＩｎＳ）のクロロホルム溶液を調製した。【０１１７】
（低分子水溶化剤による半導体ナノ粒子の水溶化）
オレイルアミン修飾半導体ナノ粒子（ＺｎＡｇＩｎＳ）のクロロホルム溶液  １．８ｍＬに、低分子水溶化剤としてメルカプトプロピオン酸（ＭＰＡ）  １．８ｍＬを添加し１２時間撹拌した。その後、１Ｍ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ８．０）３．６ｍＬを添加し、半導体ナノ粒子を水層に抽出した後、水層を回収した。アセトン７．２ｍＬを添加し、半導体ナノ粒子を沈殿させて４０００ｒｐｍで５分、遠心分離し上澄みを除去した。さらに、１Ｍ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ緩衝液（ｐＨ８．０）２ｍＬにより半導体ナノ粒子を再分散させ、アセトン４ｍＬを加え沈殿させ４０００ｒｐｍで５分、遠心分離し上澄みを除去した。この操作をさらにもう一度繰り返した後、Ｍｉｌｌｉ−Ｑ水  １．８ｍＬを添加し、半導体ナノ粒子を再分散させることにより、ＭＰＡで水溶化された半導体ナノ粒子の水溶液を得た。【０１１８】
（水溶性ポリマーによる水溶性半導体ナノ粒子複合体の調製１）
ＭＰＡで水溶化された半導体ナノ粒子（ＭＰＡ−ＮＰ）の水溶液４００μＬ中に、２０ｍｇ／ｍＬの水溶性ポリマー（重合体１〜１５）水溶液０．５ｍＬを注入・攪拌した。同時に、１Ｎ  水酸化ナトリウムを滴下することによって混合溶液のｐＨを１０に調整しながら、ナノ粒子の複合体化を行った。その後、水透析（分画分子量２５,０００）、限外濾過（Ａｍｉｃｏｎ  Ｕｌｔｒａ−４，ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｆｉｌｔｅｒ  ｄｅｖｉｃｅｓ，ＮＭＷＬ＝１００，０００）、０．２μｍフィルターリングによる精製を行った（複合体１〜３，４−１，１０〜１７）。【０１１９】
（水溶性ポリマーによる半導体ナノ粒子の水溶化及び複合体調製２）
オレイルアミン修飾半導体ナノ粒子（ＺｎＡｇＩｎＳ）のクロロホルム溶液１．０ｍＬに、水溶性ポリマー（１０ｍｇ／ｍＬ：重合体８−１、重合体９、５ｍｇ／ｍＬ：重合体８−２）のクロロホルム溶液（１．０ｍＬ）を注入し、ＤＴＴ還元剤存在下で２４時間攪拌した。その後、メタノール透析及び水透析（分画分子量２５,０００）を順次に行うことによって、水溶化とともに複合体を形成させた。次いで、限外濾過（Ａｍｉｃｏｎ  Ｕｌｔｒａ−４，ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｆｉｌｔｅｒ  ｄｅｖｉｃｅｓ，ＮＭＷＬ＝１００，０００）、０．２μｍフィルターリングによる精製を行った（複合体８−１，８−２，９）。【０１２０】
（水溶性ポリマーによる水溶性金ナノ粒子複合体の調製）
クエン酸還元金ナノ粒子（シグマ社製、数平均粒径：５ｎｍ）の水溶液４００μＬ中に、２０ｍｇ／ｍＬのポリマー（重合体４）水溶液０．５ｍＬを注入・攪拌した。同時に、１Ｎ  水酸化ナトリウムを滴下することによって混合溶液のｐＨを１０に調整しながら、ナノ粒子の複合体化を行った。その後、水透析（分画分子量２５,０００）、限外濾過（Ａｍｉｃｏｎ  Ｕｌｔｒａ−４，ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ  ｆｉｌｔｅｒ  ｄｅｖｉｃｅｓ，ＮＭＷＬ＝１００，０００）、０．２μｍフィルターリングによる精製を行った（複合体４−２）。【０１２１】
実施例７  水溶性ナノ粒子複合体の評価
（複合体化の確認及び複合体の解析）
実施例６で得られた水溶性ナノ粒子複合体の複合体化は、複合体１〜７の場合、他の混合条件一定下で、同じ濃度に水溶化された半導体ナノ粒子（ＭＰＡ−ＮＰ）又は金ナノ粒子の水溶液（４００μＬ）に対し、２０ｍｇ／ｍＬのポリマー水溶液（０．５ｍＬ）を添加し、一晩攪拌した後、光散乱強度、平均粒径及び粒径分布を動的光散乱（ＤＬＳ）法により測定することで確認した。また、複合体８〜９の場合、他の混合条件一定下で、同じ濃度のオレイルアミン修飾半導体ナノ粒子（ＺｎＡｇＩｎＳ）のクロロホルム溶液（１．０ｍＬ）に対し、水溶性ポリマー（１０ｍｇ／ｍＬ：重合体８−１、重合体９、５ｍｇ／ｍＬ：重合体８−２）のクロロホルム溶液（１．０ｍＬ）を注入し、一晩攪拌した後、メタノール透析及び水透析を順次に行った後、光散乱強度分布、拡散係数、平均粒径及び粒径分布を動的光散乱（ＤＬＳ）法により測定することで確認した。【０１２２】
なお、複合体化を確認するための各種パラメータの測定は、大塚電子株式会社製のゼータ電位・粒径測定システム“ＥＬＳ−Ｚ１／Ｚ２”を用いて光散乱強度分布及び拡散係数を測定し、ＣＵＭＵＬＡＮＴ法によって解析することによって平均粒径と粒径分布を算出した。結果を表１に示す。【０１２３】
【表１】
2011162366.tif 000013
【０１２４】
以上の結果、水溶性ポリマーの各セグメント構成比が、ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０、ｙ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．２０〜０．７０及びｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）＝０．０１〜０．７０の範囲を満たすものから得られる水溶性ナノ粒子複合体については、ＤＬＳ法による解析によって平均粒径及び粒径分布などに関する情報が得られたことから、水溶性ナノ粒子複合体が形成されたことを確認した。一方、水溶性ポリマーの各セグメント構成比が前述の範囲外となる場合、ＤＬＳ法による複合体に関する情報が得られないことから、水溶性ナノ粒子複合体が得られなかったと判断した。【０１２５】
重合体１を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、３６．９ｎｍであり、粒径分布は２．７６１ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体１）。【０１２６】
重合体２を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、２６１．２ｎｍであり、粒径分布は２．１９２ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体２）。【０１２７】
重合体３を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、４６．２ｎｍであり、粒径分布は２．５５８ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体３）。【０１２８】
重合体４を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、８３．９ｎｍであり、粒径分布は２．６２１ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体４−１）。また、金ナノ粒子を用いた場合の複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、９８．５ｎｍであり、粒径分布は２．４７３ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体４−２）。【０１２９】
重合体５を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、１３３．９ｎｍであり、粒径分布は３．２５３ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体５）。【０１３０】
重合体６を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、１２６．５ｎｍであり、粒径分布は３．３７０ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体６）。【０１３１】
重合体７を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、１８０．９ｎｍであり、粒径分布は２．１０９ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体７）。【０１３２】
重合体８を用いた場合、他の調製条件一定でポリマー濃度が５ｍｇ／ｍＬの場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、７６．２ｎｍであり、粒径分布は１．８９８ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体８−１）。また、他の調製条件一定でポリマー濃度が１０ｍｇ／ｍＬの場合、複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、４２．８ｎｍであり、粒径分布は１．９３６ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１１の複合体８−２）。【０１３３】
重合体９を用いた場合、水溶性ナノ粒子複合体の平均粒径（ｄ（ｎｍ））は、２３．２ｎｍであり、粒径分布は２．４６０ｅ−００１でユニモーダルであることから、全体的に粒径が揃った複合体が形成されたことを確認した（図１の複合体９）。【０１３４】
実施例８  半導体ナノ粒子及び水溶性ナノ粒子複合体の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）測定
（半導体ナノ粒子のＴＥＭ測定）
実施例６で合成したオレイルアミン修飾半導体ナノ粒子（ＺｎＡｇＩｎＳ）のＴＥＭ観察は以下のように行った。ナノ粒子のクロロホルム溶液をＴＥＭ観測用グリッドに滴下し、クロロホルムが乾くまで放置した。ＴＥＭ観察用グリッド上のナノ粒子をＴＥＭ（Ｈ−９０００−ＵＨＲ、株式会社日立製作所製）にて加速電圧３００ｋＶで観察したところ、円形状の微小粒子が確認された。その粒径は２．１〜２．７ｎｍの範囲であり、得られたオレイルアミン修飾半導体ナノ粒子がナノオーダーの粒径をもつことが確認できた。【０１３５】
（水溶性ナノ粒子複合体のＴＥＭ測定）
実施例６で調製した水溶性ナノ粒子複合体（複合体４−１）及び集積されなかったナノ粒子の有無、ならびに水溶性ナノ粒子複合体の形態を確認する目的で、分散法（試料を２０倍希釈し、ＴＥＭ用メッシュに載せて乾燥する方法）によりＴＥＭ（Ｈ−９０００−ＵＨＲ、株式会社日立製作所製）によって観察した結果、複数のナノ粒子が集積した水溶性ナノ粒子複合体が形成されたことが確認された（図１２）。【０１３６】
実施例９  水溶性ナノ粒子複合体の蛍光測定
実施例６で調製された水溶性ナノ粒子複合体（複合体４−１）について発光スペクトルを測定した。測定は蛍光分光測定装置（“ＦｌｕｏｒｏＭａｘ−３”、ＨＯＲＩＢＡ  ＪＯＢＩＮ  ＹＶＯＮ製）を用い行った。常温下、波長４８８ｎｍの光を照射することにより測定（スペクトル収集波長：５００−８５０ｎｍ）を行ったところ、図１３に示したようにＭＰＡで水溶化された半導体ナノ粒子（ＭＰＡ−ＮＰ）及び水溶性ナノ粒子複合体において、それぞれ発光スペクトルが確認された。この結果から、半導体ナノ粒子は水溶性ポリマーで集積され、発光能を保持したまま複合体化されたことが明らかとなった。また、蛍光強度の経時的変化の比較から、水溶性ナノ粒子単体に比べ、複合体は水中分散安定性にも優れていることが確認された（図１４）。【０１３７】
実施例１０  水溶性ナノ粒子複合体の走査透過型電子顕微鏡（ＢＦ−ＳＴＥＭ、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ）測定
実施例６で調整した水溶性ナノ粒子複合体（複合体９）及び集積されなかったナノ粒子の有無、ならびに水溶性ナノ粒子複合体の形態を確認する目的で、分散法（ハイレゾリューショングリッド：Ｃｕ製カーボン支持膜上）により電界放出型電子顕微鏡（ＨＲＴＥＭ）によって観察した結果、複数のナノ粒子が集積した水溶性ナノ粒子複合体が形成されたことが確認された。また、ＨＡＡＤＦ−ＳＴＥＭ像で高コントラストを呈する２〜３nm程度の粒子に関して、ナノ粒子の成分であるＡｇ，Ｉｎ，Ｚｎ，Ｓが含まれていることもＥＤＸ分析にて確認された（図１５）。【０１３８】
実施例１１  水溶性ナノ粒子複合体の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）測定
実施例６で調整した水溶性ナノ粒子複合体（複合体９）及び集積されなかったナノ粒子の有無、ならびに水溶性ナノ粒子複合体の形態を確認する目的で、マイカ上に分散液を滴下・乾燥後、原子間力顕微鏡の応用である位相イメージング法で観察し、半導体ナノ粒子含有のポリマーの状態を調べた。高さ像より、マイカ上に盛り上がった構造がいくつか観察された。それらは、ポリマーが凝集したと考えられる、高さ１０ｎｍ程度の構造が多かった。また、位相像より、凝集したポリマーと考えられる箇所では、半導体ナノ粒子を含有した様子を捉えたと思われる、暗いコントラストの中に１０ｎｍ程度の大きさで明るいコントラストが確認された。位相像の様子から、観察した視野では、ポリマーのほとんどに半導体ナノ粒子が含まれていることが確認された（図１６）。【０１３９】
実施例１２  水溶性ナノ粒子複合体のＤＮＡチップによる蛍光検出
実施例６で調製された水溶性ナノ粒子複合体（複合体７）について、遺伝子検出モデル系として、ＤＮＡチップ（東レ株式会社製“３Ｄ−Ｇｅｎｅ”（登録商標））を用い、ＤＮＡチップ上での蛍光検出を行った（図１７）。３’末端にビオチンを付加した合成オリゴＤＮＡを１０ｐｍｏｌ／ｃｈｉｐ、３７℃で一晩振とうしながらハイブリダイゼーションした後、“３Ｄ−Ｇｅｎｅ”（登録商標）推奨の方法で洗浄を行った。次に、ニュートラアビジン又はＣｙ５標識ストレプトアビジン（１０μｇ／ｍＬ、１Ｍ  ＭＥＳ、１Ｍ  ＮａＣｌ、０．０５％  Ｔｗｅｅｎ２０）を３７℃静置し、反応させた。洗浄方法は、洗浄バッファー及び温度は“３Ｄ−Ｇｅｎｅ”（登録商標）の推奨の方法を用い、洗浄時間を各２．５分に短縮して行った。最後に、０．１％  ＢＳＡを含む１Ｍ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ中で、表面にビオチニル基を有する半導体ナノ粒子単体及び複合体を反応させた。洗浄後、ＤＮＡチップスキャナ（“ＳｃａｎＡｒｒａｙＥｘｐｒｅｓｓ”、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ  Ｊａｐａｎ）で、半導体ナノ粒子単体及び水溶性ナノ粒子複合体（ｅｘ  ４８８ｎｍ、ｅｍ  ６１４ｎｍ）の励起蛍光画像を取得し、ＧｅｎｅＰｉｘ  Ｐｒｏ６．０（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）により蛍光強度を数値化した。各プローブ濃度の蛍光強度は４スポットの平均値とし、合成オリゴ０μＭをバックグランド（ＢＧ）としてＳ／Ｎ比を算出した。その結果、“（ＤＮＡ）ビオチン−アビジン−ビオチン（標識体）”というサンドイッチ構造の染色方法において、半導体ナノ粒子単体及び水溶性ナノ粒子複合体はプローブ濃度に依存した蛍光強度が検出されたが、水溶性ナノ粒子複合体で標識した場合では、半導体ナノ粒子単体で標識した場合に比べ、約３倍以上の高いＳ／Ｎ比を示すことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の水溶性ポリマーにより得られる水溶性ナノ粒子複合体は、複数のナノ粒子を全体的に揃った粒径で集積し、かつ水中分散安定性及びナノ粒子の特性が保持されるという特徴を有することから、センシング用試薬として、例えば、生体診断などの生化学的用途に応用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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